一、工程概況
本工程某商住樓，地下一層，地上三十層，為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)二級(jí)，結(jié)構(gòu)合理使用年限為50年，建筑抗震設(shè)防類別為丙類，基礎(chǔ)采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。該建筑物封頂后，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，第16層所有豎向承重構(gòu)件剪力墻、框架柱及第17層梁板混凝土氯離子含量超標(biāo)，無法滿足規(guī)范耐久性要求。為保證建筑結(jié)構(gòu)在合理使用年限內(nèi)的安全使用，經(jīng)多種抗震加固施工方案比選，最后選定對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠支撐后，對(duì)氯離子含量超標(biāo)構(gòu)件的混凝土采用高強(qiáng)混凝土進(jìn)行置換處理。
二、置換支撐體系介紹
采用置換混凝土處理方法，支撐體系設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。通過豎向及水平支撐體系保證需置換構(gòu)件混凝土鑿除后，上部豎向荷載能有效的向下傳遞，水平荷載能合理的分配。建筑結(jié)構(gòu)加固
加固改造工藝采用上、下抱柱式鋼托盤與豎向主支撐、輔助支撐組合的支撐體系傳遞豎向荷載作用，鋼托盤體系由縱橫向的H型鋼梁與柱連接組成。為滿足抗剪力要求，需鑿除原墻柱保護(hù)層，形成剪力槽，將型鋼腹板放入槽內(nèi)，并采用高強(qiáng)化學(xué)螺栓固定。豎向主支撐、輔助支撐采用鋼管，為避免豎向支撐對(duì)構(gòu)件產(chǎn)生附加彎矩，豎向支撐必須對(duì)稱布置。
為檢驗(yàn)鋼托盤支撐體系可靠性，需在豎向輔助支撐上部設(shè)置千斤頂，在墻柱置換前實(shí)施預(yù)頂升，完成支撐體系的變形，要求同一構(gòu)件的頂升必須同步進(jìn)行。 建筑整體頂升
 
由于豎向支撐與托盤間連接方式非固結(jié)，無法與其他豎向構(gòu)件共同承受水平荷載作用，需置換構(gòu)件混凝土破除后，豎向構(gòu)件抗側(cè)移剛度發(fā)生變化，整個(gè)結(jié)構(gòu)內(nèi)力重新分布，為防止應(yīng)力過集中于某構(gòu)件，導(dǎo)致個(gè)別構(gòu)件先破壞，設(shè)計(jì)采用在墻柱間增設(shè)水平梁系，使水平荷載合理分配至其他豎向構(gòu)件。

三、設(shè)計(jì)荷載取值說明

由于該建筑物尚未投入使用，豎向活載作用僅考慮十七層施工荷載，豎向恒載計(jì)算時(shí)含十六層以上各層梁、板自重，十六層以上墻柱自重及填充墻體自重。

高層建筑結(jié)構(gòu)，對(duì)風(fēng)荷載作用較敏感，需置換墻柱荷載組合取豎向荷載與風(fēng)荷載的最不利組合。

四、框架柱、剪力墻置換施工

（一）置換施工流程

分區(qū)放線→臨時(shí)鋼托盤制安（開始同步安裝監(jiān)測）→17層鋼連梁制安→16置換層卸荷樓面支撐制安→托盤主、副支撐制安→電子位移計(jì)安裝→托盤預(yù)頂并契緊主支撐→柱鉆應(yīng)力解除孔與下層柱分離→對(duì)16層柱做靜力拆除→局部增設(shè)調(diào)整鋼筋→16層墻柱澆筑不收縮混凝土C35→混凝土養(yǎng)護(hù)，待柱混凝土強(qiáng)度達(dá)到80%后，分級(jí)卸荷拆除主副支撐體系→剪力墻置換

（二）施工注意事項(xiàng)

1.置換時(shí)待混凝土拆除清理完成后，需要仔細(xì)將結(jié)合面鑿毛，然后用鋼絲刷將結(jié)合面清理干凈，并用鼓風(fēng)機(jī)吹除結(jié)合面的灰塵。

2.在被置換柱及暗柱上部200mm處用沖擊鉆，鉆預(yù)應(yīng)力解除孔；在柱分批位置鉆預(yù)應(yīng)力解除孔。在被置換柱及暗柱分段部位先鉆孔后灌注靜力拆除膨脹劑，大約6小時(shí)混凝土松散后再用小型電動(dòng)工具或人工清鑿置換部位原混凝土

3.將原剪力墻鋼筋調(diào)節(jié)完畢后，沿柱縱向增設(shè)Φ10@500的抗剪筋；抗剪筋長度為1200mm，兩端預(yù)留或錨入相鄰剪力墻350mm。預(yù)留端向外彎曲，相鄰剪力墻置換時(shí)再調(diào)直至墻內(nèi)。

4.本工程采用的砼為C35微膨脹砼，塌落度為200的細(xì)石砼，用人工澆筑，砼澆筑開始后，必須連續(xù)進(jìn)行不能間隔，并盡量縮短澆筑時(shí)間，砼澆筑振搗采用插入式振動(dòng)棒，外部采用附臂振動(dòng)。在砼強(qiáng)度達(dá)到50%以上即可拆除模板，在砼強(qiáng)度超過80%后方可進(jìn)行下一步的施工

五、施工監(jiān)測措施

整個(gè)施工過程中，需采用高精度監(jiān)測儀器對(duì)單個(gè)構(gòu)件及上部結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控，指導(dǎo)施工操作。

1.監(jiān)測儀器：本次施工將采用的儀器是經(jīng)過質(zhì)檢部門檢定合格的帶有電子位移計(jì)、裂縫觀測儀、鋼筋位置測定儀等監(jiān)測系統(tǒng)。

2.監(jiān)測工作分柱、暗柱和剪力墻置換前、置換中、置換后三個(gè)過程進(jìn)行，每過程作為一個(gè)監(jiān)測段。柱及暗柱和剪力墻置換前監(jiān)測時(shí)，監(jiān)測人員主要對(duì)裂縫、原結(jié)構(gòu)使用安全性做監(jiān)測，將讀數(shù)記下；置換中對(duì)沉降、裂縫進(jìn)行監(jiān)測；置換后對(duì)上部梁柱監(jiān)測。

六、結(jié)論

高層置換目前在國內(nèi)應(yīng)用不多，但隨著各地經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展，高層建筑數(shù)量不斷增多，建筑物高度大幅度增加，面對(duì)施工不當(dāng)存在的進(jìn)行建筑病害缺陷治理，采用先進(jìn)、合理、經(jīng)濟(jì)的處理技術(shù)，使建筑物在使用年限內(nèi)滿足其安全性、耐久性，是綠色加固最好的體現(xiàn)。